湿法水下焊接技术

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发布者：重庆科电水下工程有限公司2021-06-11

湿法水下焊接技术
湿法水下焊接是直接在水深处焊接,也就是在焊接区与水之间无机械屏障的条件下进行的,焊接既受到环境水压的影响,还受到周围水的强烈冷却作用。重庆水下作业
虽然湿法水下焊接方便灵活,需要的设备和条件简单,但由于水对焊接电弧、熔池、焊条及焊接金属的强烈冷却,破坏了电弧的稳定性,焊缝成形差,在焊缝及焊接热影响区形成硬化区,还有焊接过程中弧柱及熔池侵入了大量的氢,进而可能导致焊接裂纹、气孔等缺陷产生。因此湿法水下焊接一般应用于海洋条件好的浅水区和不要求承受高应力构件的焊接。
湿法水下焊接工艺的内容及要领有:
工作深度,目前尚无标准,可参考美国AWS.D3.6-83中的相关规定。也就是最大实际工作深度等于该水下焊接方法的试验深度再加上10m(或比试验深度大20%)，在小于3m的深度进行湿法焊接时，可在等于实际深度或更浅的深度进行试验。目前可以进行超过300m深度的水下焊接，对于深海开采具有特别重要的意义。
接头形式，水下接头的形式及焊缝的类型大致与陆上焊接的相同。坡口尺寸可根据焊接方法、板厚、结构的形状尺寸等参考陆上坡口的标准来实施。
焊条直径，一般应根据母材厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层次等条件来决定。比如：板厚小于10mm时，焊条直径一般不超过4mm。常用的焊条有：TS202，TSH-1，TS212，TS203，TS304等。
焊接电流，主要取决于焊条直径、母材厚度、焊接位置、现场条件等因素。使用同种直径焊条时，水下焊使用的焊接电流要比陆上焊接时高20～30%。
电弧电压，它是由弧长决定的，湿法手弧焊时，焊条一般靠在焊件上运行，而弧长取决于焊条涂料层套筒的长度，实际焊接时，应尽量压低电弧。
焊接速度，其对水下的焊接质量影响较大，应根据实际情况来确定。在大坡口对接平焊、角焊缝平焊、船形焊时焊接速度可慢些，一般为10～20cm/min。横焊、立焊、仰焊时，焊接速度可稍快，一般不低于15cm/min。
焊道层次，湿法手弧焊时，由于运条方法的特点，寒风宽度在很大程度上取决于焊条直径。实际焊接时，每层焊道的厚度约为焊条直径的0.8～1.2倍。
操作技术，由于水下环境的特殊性，水下焊接操作技术与陆上焊接时有较大的差异。比如，湿法焊条电弧焊时，一般都采用拖焊法，以依靠焊条要皮层触及工件来对准焊缝及控制弧长，其运行的方式与陆上焊接时很不一样。在水深超过50m时，水蒸汽得分解反应可能起重要作用，分解生成的氢气既参与熔池反应，又降低电弧稳定性。随着焊接水深的增加，压力增加，会造成氢的电离势高，使得电弧燃烧更加困难，可选择的焊接参数范围变窄，因此，要注意和重视焊接参数的选择。
在水下湿法焊接时，对某些焊接结构很难进行水下预热。这时可考虑采用回火焊接技术，以减低熔合区产生氢致裂纹的可能性。回火焊道的设置必须仔细，以使前一焊道的氢致裂纹敏感的熔合区经受回火处理。
湿法水下焊接的安全性要比陆上差得多，主要的安全措施有：
水下焊接应使用直流电，禁止使用交流电，空载电压一般为50～80V。与潜水焊工直接接触的控制电器必须使用隔离变压器，并由过载保护。潜水焊工开始操作前或更换焊条过程中，必须通知陆上人员切断电路。潜水焊工必须穿戴专用防护服及专用手套作业。在引弧和续弧过程中，应避免双手接触工件、电缆线、焊条等。在带电结构上焊接时，应先切断结构上的电流。在水下焊接作业时，应有劳动卫生保护、尤其是市里保护和灼伤保护。要定期检查水下焊接设备、焊钳、电缆等的绝缘性能及防水性能。

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